La tension joue-t-elle un rôle dans le choix du calibre de fil approprié?

En ligne, la plupart des guides de câblage domestique suggèrent un fil de calibre 14 pour des circuits de 15 ampères, 12 pour 20 ampères et 10 pour 30 ampères. Est-ce que ceux-ci supposent que la tension est de 120, ou la tension n'entre-t-elle pas en jeu lors du choix du calibre de fil?

Par exemple, j'ai un appareil qui nécessite une source d'alimentation de 240 volts 15 ampères. (Sa fiche est NEMA 6-15.) Si je dédie un circuit à cet appareil, qui est à environ 25 'du panneau, 14 AWG seront-ils suffisants? Pourquoi ou pourquoi pas?

Quand un fil de calibre 14 est approprié, j'en ai vu 12 à la place. (Ma maison a plusieurs circuits comme celui-ci.) Je me rends compte que le fil 12 AWG peut être plus difficile à travailler et qu'il coûte plus de 14 AWG. Au-delà de cela, y a-t-il des raisons de ne pas le faire? Y a-t-il des avantages?

La réponse simple est que vous utilisez le fil que votre code local et le fabricant de l'appareil spécifient pour la situation.

Mais je pense que vous demandez comment les tailles de fil sont choisies pour une combinaison application / courant / tension particulière:

Lors du choix du fil, le courant dicte la taille du conducteur et la tension dicte l'isolation.

Le courant fait chauffer le fil en raison de la résistance. Le métal se dilate et se contracte lorsqu'il est chauffé et refroidi. Cette expansion et cette contraction, si elles sont trop importantes, peuvent desserrer les connexions. Des connexions desserrées augmentent la résistance, provoquent plus d'échauffement et permettront finalement un espace suffisamment grand pour provoquer un arc ou une température suffisamment élevée pour enflammer les matériaux environnants ou faire fondre l'isolant et provoquer un arc. Un conducteur plus gros réduit la résistance, ce qui réduit ces changements de température. Par conséquent, l'utilisation d'un conducteur suffisamment grand maintient l'expansion et la contraction au-dessous du niveau que les équipements électriques peuvent tolérer sans défaillance.

De même, la tension provoque un arc électrique, de sorte que le revêtement (isolation) doit être conçu pour empêcher l'arc électrique à la tension nominale. Habituellement, vous verrez un câblage électrique commun évalué à 600 volts.

Une autre raison d'utiliser un câblage de plus gros calibre est d'éviter la chute de tension sur de longues distances. Ce n'est généralement pas un problème lors de l'installation de câbles dans une maison, mais les structures détachées sont un endroit commun pour voir des câbles plus gros utilisés.

Comme d'autres l'ont indiqué, la tension de l'appareil / du circuit n'a aucune incidence sur la taille (calibre) du fil. La tension dicte la qualité de l'isolation d'un fil et la plupart des fils (d'alimentation) que nous rencontrons seront évalués à 600 Volts.

La jauge doit être principalement sélectionnée en déterminant la consommation de courant - en ampères - de tous les appareils à connecter au circuit ...

Donné

Amps = Watts / Volts  

alors

TotalAmps = [Device1(Watts) + Device2(Watts) + Device3(Watts)] / CircuitVolts

Ou

TotalAmps = Device1(Amps) + Device2(Amps) + [Device3(Watts)/CircuitVoltage] 

... puis référençant un graphique qui peut être retracé aux recommandations de NEC. C'est ici que se trouve le problème. Il n'y a pas de tableau NEC officiel "si X puis Y" pour toutes les situations. Les graphiques NEC réels sont destinés aux ingénieurs / entrepreneurs à faire référence lors de la conception d'une application et ne sont pas des lectures très faciles. Voici ce que le NEC a à dire: http://www.fs.fed.us/database/acad/elec/greenbook/3_basicdesigns.pdf

Amusant, non? Ce que nous, les normes, devons faire, c'est de nous appuyer sur des graphiques qui interprètent ces recommandations et ces graphiques varient - parfois de façon extravagante - pour être facilement lisibles. Comparez mon graphique préféré http://www.cerrowire.com/ampacity-charts à celui-ci http://www.usawire-cable.com/pdfs/nec%20ampacities.pdf Ils sont tous deux techniquement exacts à partir d'une règle empirique mais ce dernier nécessite une évaluation plus approfondie telle que Note4 qui indique un déclassement de l'ampacité maximale du fil si le remplissage du conduit (nombre de fils dans le chemin de câbles / câble) est supérieur à 3.

Les ampères ne sont pas le seul facteur pour la taille du fil, mais nous travaillons avec la règle générale ici. Les autres facteurs MAJEURS qui contribuent à la sélection sont (A) le type d'application d'installation de câblage (THHM, UF, etc ...) et les valeurs nominales de température, (B) la longueur du départ de circuit qui augmente la résistance, les pertes de tension et finalement, inacceptable chauffage du fil conducteur et notamment de ses connexions, (C) applications monophasées vs multiphasées (nous ne nous intéressons qu'aux systèmes simples dans les ménages), (D) si la charge est inductive ou non (gros moteur / compresseur dans l'appareil) ?) et quelques autres facteurs plus obscurs que nous ne traiterons pas ici.

L'article (A) dans les applications résidentielles est généralement un câblage de classe NM / NMC pour le style Romex, THWM pour le câblage BX ou de type conduit et UF pour le câble enterré dans votre cour. Le point (B) est en fait assez important. Si le parcours de câblage est très long, la résistance du fil (tout le fil est résistif à un degré) et donc la température du fil augmentera. Si cette température dépasse le niveau d'isolation d'un fil, il pourrait fondre, provoquant un court ou pire cas, déclencher un incendie dans les matériaux de construction environnants. C'est là qu'intervient mon deuxième tableau préféré: http://www.cerrowire.com/voltage-drop-table EDIT: la réponse la mieux notée de longnecks ci-dessus est une meilleure explication des effets de la température sur les circuits, en particulier en ce qui concerne l'interface fil / luminaire où la plupart des incendies commencent.

Sachant ce que nous faisons maintenant après avoir référencé ces deux graphiques de Cerro, nous pouvons répondre:

Si je dédie un circuit à cet appareil, dont la longueur est d'environ 50 '(y compris le retour), 14 AWG seront-ils suffisants? Pourquoi ou pourquoi pas?

avec OUI parce que vous avez indiqué que l'appareil sera le seul sur le circuit et parce que la course est en réalité de 25 'par la définition des règles qui ne calculent pas la longueur totale du FIL, plutôt la longueur du CIRCUIT qui est composé de les deux conducteurs. Dans 240 pays, il n'y a ni Retour ni Neutre. Cela permet à 240 circuits d'utiliser souvent une jauge qui semble trop petite! En 120 terres, le neutre d'un circuit donné peut être (et presque toujours) partagé entre les nombreuses branches dudit circuit, ce qui introduit un certain déclassement. Mais surtout parce que les circuits d'une tension plus élevée introduisent moins de chute de tension qu'un circuit équivalent à une tension plus basse. E = R * I... où E= chute de tension (volts, V); R= résistance électrique (ohms, Ω); I= courant (ampères,A) Ce n'est pas intuitif car la tension d'alimentation n'est pas utilisée dans le calcul. Cependant, si vous avez deux charges qui sont toutes deux évaluées à 2400 watts, dont l'une fonctionne à 120 V et une autre à 240 V, la première consommera 20 ampères, la dernière 10. La moitié de la consommation de courant n'introduira que la moitié de la chute de tension, réduisant ainsi cet élément du calcul de la jauge d'un fil.

Il convient de noter que la réponse serait toujours "OUI, 14awg suffira" si la course était en fait de 50 'selon les cartes Cerro .... MAIS juste à la limite. Après avoir parcouru quelques autres graphiques populaires, certains indiquent 12awg, d'autres 14awg. YMMV. C'est pourquoi nous avons les découvertes vraiment approfondies de NEC sur lesquelles s'appuyer et prendre en compte CHAQUE facteur.

Pour ce qui est de:

Je me rends compte que le fil 12 AWG peut être plus difficile à travailler et qu'il coûte plus de 14 AWG. Au-delà de cela, y a-t-il des raisons de ne pas le faire? Y a-t-il des avantages?

La réponse est un appel au jugement pour l'entrepreneur / propriétaire. Prenons cet exemple: j'utilise un nouveau circuit 240 pour un nouveau climatiseur de fenêtre. L'unité que je peux installer dans l'ouverture de fenêtre peut être manipulée par un circuit de 14awg / 15amp MAIS est juste à côté de la valeur nominale maximale. Supposons que l'unité soit à peine en mesure de répondre à mes besoins de refroidissement et soudainement, le marché présente une unité de sortie BTU plus élevée qui s'insère dans l'ouverture, mais cela va nécessiter un circuit de 12awg / 20amp. Ce serait un appel de jugement à l'épreuve du temps.

Et rappelez-vous la chose la plus importante: vos codes de construction locaux remplacent les NEC. S'il s'agit de votre propriété, le travail que vous effectuez en cours de route peut avoir une incidence sur votre capacité à vendre la propriété sur la route.

J'espère avoir répondu à toutes vos questions. Avis de non-responsabilité: je ne travaille pas pour le câble Cerro, juste un vieux professionnel HVAC / R fatigué qui traite avec beaucoup de câblage merdique, résidentiel et commercial. Et les liens sont munis car ce site n'autorise que deux liens pour les noobs.

Le National Electrical Code (NEC) détermine la taille minimale requise pour les conducteurs. Dans le cadre du NEC, trois grandes catégories couvrent la plupart des installations: basse tension, moins de 600 volts, plus de 600 volts.

Gardez à l'esprit que les exigences du code spécifient la pire construction légalement autorisée. Une raison courante pour augmenter la taille du conducteur au-dessus des minimums du code est de réduire la chute de tension en réduisant la résistance du conducteur.

Les professionnels chevronnés dépassent souvent le code basé sur un jugement basé sur des années d'expérience.

Oui et non (ou est-ce non et oui?)

Le calibre de fil minimum aux tensions domestiques et commerciales légères (moins de 600 V) ne dépend en effet pas de la tension - la première entrée dans le tableau NEC 310.106 (A) spécifie que le cuivre 14AWG ou l'aluminium 12AWG est utilisable jusqu'à 2000V lorsque convenablement isolé.

Cependant, dans les travaux à haute tension (à partir de 2 kV), le fil doit être surdimensionné conformément au tableau 310.106 (A). Cependant, cela n'a d'importance que dans les systèmes commerciaux et industriels lourds où des départs haute tension sont utilisés pour éviter les pertes excessives, ainsi que la charge occasionnelle alimentée par la haute tension (comme une chaudière à vapeur industrielle de type électrode ou une très grande moteur).